空气中挥发性有机物监测技术探讨
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摘要：空气中挥发性有机物，简称为VOCs。近几年，随着社会的发展，空气污染逐渐严重，该类有机物的含量不断增多，为人类健康带来巨大影响。基于此，国家越发重视其的监测与控制，为人们营造健康的生存环境。对此，文章对VOC3的监测技术展开探讨。
关键词：挥发性有机物;监测技术;注意事项
中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）05-0-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.098
Abstract： Volatile organic compounds in the air， referred to as VOCs. In recent years， with the development of society， air pollution has become more and more serious， and the content of such organic substances is increasing， which has a great impact on human health. Based on this， the country pays more attention to its monitoring and control to create a healthy living environment for people. In this regard， the article explores the monitoring technology of VOC3.
Key words：Volatile organic compounds; Monitoring technology; Precautions
挥发性有机物，是一种对人体组织损害较大的物质，且构成元素复杂，无论是室内空气、室外空气都会受到影响，直接粘附在人体皮肤上，为人体健康带来较大损害。因此，空气污染问题越发受到人们关注，而VOCs监测技术不断发展，为空气污染的有效控制奠定了基础，有效保护了人体健康。
1 挥发性有机物的来源与危害
挥发性有机物，熔点低于室温，沸点在50-260℃之间，主要包含有烷烃、芳香烃、烯烃等的NMHCs，酮、醚、醇等的OVOCs，以及卤代烃，含硫化合物，含碳化合物等。据了解，挥发性有机物主要 来源于以下几方面：人为排放、自然排放、苯系物与氯化烬等挥发性有机物[1]。
挥发性有机物，是空气中出现PM2.5与O3的主要原因之一，引发各界关注，其的监测与控制成为相关学者研究重点与难点。据我国环保部门播报的数据可知，在我国74个实施新标准的城市内，影响环境质量的主要污染物为PM2.5，比例达到62.7%，以O3为主要污染物的比例达到24.9%，可见两者对空气质量的巨大影响。可以说，挥发性有机物已经成为影响空气质量的关键。
2 空气中挥发性有机物的采集方法
2.1 容器采集法
容器采集法，便利性较高，能够收集浓度较高的VOCs。在样品收集中，我国常用采用容器为注射器、塑料袋等，成本较低，但是，易出现渗漏问题[2]。对此，为保障样品更好的收集，可选择灌装方式，预先将罐子内的空气抽空，采集样品，能够保障样品采集的质量。
2.2 有动力采样法
在采集样品时，若需要同时对VOCs的平均浓度、峰值浓度进行确定，可采用有动力采样法。该种方法实施时，可利用活性炭吸附采样或者吸附剂吸附采样，前者价格便宜，却灵敏度低，多用于高浓度VOCs监测;后者价格较高，吸附容量较低，灵敏度高，能够对所有浓度下的VOCs有效收集。
2.3 被动式采集法
在环境空气监测时，被动式采集法较为常见，常用于室内空气的监测。因为，空气中的VOCs较为集中，技术人员在采集过程中，可直接将吸附剂暴露于空气，VOCs具有流动性，可直接被吸附剂吸附。被动式采样法的应用，对外界环境要求较高，若空气不流通，将很难完成VOCs的采集。同时，湿度、温度等也会带来一定影响。
虽然VOCs采集方法具有很多種，但是每一种方法都有其优势与缺陷。容器收集法，操作简单、对浓度要求高;后两种方法，必须利用吸附剂，价格较高;有动力采集法，不适用于偏远地区;被动式采集法，受外界因素影响，不适合长期使用。
3 空气中挥发性有机物监测技术
3.1 气相色谱质谱法
该类监测方式是挥发性有机物的常用检测法，主要针对未知气体进行定性定量检测[3]。定性定量检测法，在国外使用时间较早，已经得到较好的研究成果，能够有效检测挥发性有机物中的成分。近几年，我国对气相色谱质谱法进行了有效研究，在对某地区大气的VOCs检测中取得良好效果。在检测空气中有机物时，多数挥发性有机物的检测限控制在1-10μg/kg。但是，气相色谱质谱法也存在一定不足，如：取样困难，运输管理并不完善，储藏困难，若储藏不当，极易出现交叉污染，影响空气中挥发性有机物的检测。因此，该种检测方式仍停留在实验室阶段，存在明显滞后性。
3.2 飞行时间质谱分析法
飞行时间质谱分析法，又被称为TOFMS技术，利用其对挥发性有机物进行检测，主要是利用质子与电荷的差异，通过控制电场，以此统计离子在电场内运动的时间，有效检测空气中的挥发性有机物。在对挥发性的有机物进行监测时，TOFMS技术能够在短期内完成，监测结果较为准确，监测效益得到保障。但是，TOFMS技术也存在一定的缺陷，即若监测过程中出现干扰离子，将难以形成质谱图，监测工作难度增大，监测结果准确性受到影响。
3.3 质子转移反应质谱法 质子转移反应质谱法，英文简称为PTRMS，是近几年应用较为广泛的监测技术，具有灵敏度较高，监测时间较短等优势，被广泛应用于环境监测中。PTRMS对挥发性有机物监测时，主要是将其进行电离，形成单一离子后，质谱能够对其进行快速识别。当然，该种监測技术也存在一定缺陷，即仅能利用核质区别离子，对于同分异构体的有机分子，该种方式很难将其区别开来。
4 空气中挥发性有机物监测的注意事项
在对空气中的挥发性有机物进行监测时，为保障监测结果的准确性，工作人员应注意以下问题，为空气污染的控制提供有效依据。
4.1 环境监测问题
在对环境中的VOCs进行监测时，极易出现实际监测数据和书面数据不符现象。异常数据的存在，使空气中的VOCs难以准确反映，影响了后续环境的治理。对此，在环境监测过程中，应重视数据异常问题，提高检测数据的准确性。
4.2 有机物采样误差
在对VOCs进行监测时，有机物的采样非常重要，直接影响着后续监测的准确性与代表性[4]。然而，在采样过程中，也会出现误差。采样误差主要表现在以下几方面：废气采样素质不高，没有根据标准落实弯头位置、变径位置等;采样过程中风速不准确，直接影响风量计算的准确度，影响测定量的排放浓度，增大测定值和实际值间的偏差;水质监测中，若污口存在断面，所监测的有机物浓度将偏高，监测数据无法精准反映VOCs的实际情况。另外，若在样品运输与储存中出现问题，也会导致监测数据的误差。对此，应严格重视VOCs的采样，并落实样品的存储与运输工作，避免交叉污染现象发生，提高监测结果的科学性。
4.3 数据不符问题
在对空气中的VOCs进行监测时，工作人员应对实际数据与监测数据间的误差进行逻辑判断，以此分析数据是否存在异常。在对不同行业、不同区域、不同环境的空气进行监测时，工作人员应做到心中有数，若监测数据与实际数据间的差距较大，应仔细甄选，深入分析，及时寻找影响因素并解决，保障数据监测的准确性。
5 总结
随着环境问题的日益凸显，国家越发重视污染问题，尤其是空气污染问题，推动了VOCs监测技术不断发展，为环境的改善提供保障。文章探讨了气相色谱质谱法、飞行时间质谱分析法、质子转移反应质谱法三种监测技术，并就监测过程中存在的问题展开探讨，以期为各位同行借鉴，提高VOCs监测结果的准确度，为环境改善作贡献。
参考文献
[1]周丹.空气中挥发性有机物监测技术分析[J].科技视界，2016（17）：219-219.
[2]黄振，梁胜文，胡柯，等.空气中挥发性有机物在线监测系统运维及质控问题探讨[J].环境科学与技术，2017（s1）：282-285.
[3]杨焕明.空气中挥发性有机物在线监测技术研究进展[J].绿色环保建材，2016（2）：127-127.
[4]李柏志.环境空气中挥发性有机物监测技术研究进展[J].黑龙江环境通报，2018（1）：21.
收稿日期：2019-03-05
作者简介：付星（1986-），男，蒙古族，本科学历，助理工程师，研究方向为空气中挥发性有机物监测技术。
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